離子交換器
混床是混合離子交換柱的簡稱，是針對離子交換技術所設計的設備（bèi）。
所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於（yú）同一交換裝（zhuāng）置中，對流體（tǐ）中的離子進（jìn）行交換（huàn）、脫除。由（yóu）於陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以（yǐ）在混床內陰樹脂在上（shàng）陽樹脂在（zài）下。一般陽（yáng）、陰樹脂（zhī）裝（zhuāng）填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同（tóng）樹脂（zhī）酌情考慮選擇。混床（chuáng）也（yě）分為（wéi）體內同步再生式（shì）混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再（zài）生過程（chéng）均在混床內進行，再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。
混（hún）床處（chù）理工（gōng）藝的設備包括混合離子（zǐ）交換（huàn）器和體外再生設備（bèi）。其中體外再生設備（bèi）主要包括樹脂分（fèn）離器、陰(陽)樹脂再生（shēng）器、樹脂貯存塔、混（hún）雜樹脂塔和（hé）酸堿再生設備。國內混床處（chù）理工藝主要特點體現在樹脂分（fèn）離再生工藝上。樹脂的分離再生工藝有三（sān）種。
1、出水水質優良，出（chū）水pH值接近中性。
2、出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質（zhì）或組分、運行流速等）對混床出水水質影響不大。
3、間斷運行對出水水質的（de）影響小，恢複到停運前水質所需的時間比較短。
4、回收率達（dá）到100%
混床外殼製作（zuò）材質有玻璃鋼、有機玻璃、不鏽鋼、碳鋼、防腐等（děng），外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹脂，陰床（chuáng）裝載（zǎi）強堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向在（zài）1000—2400 mm，小型（xíng）濾帽式（shì）設備底（dǐ）部沒有承托層，中（zhōng）大型設（shè）備底部有粒度不同多級別石英砂承托層（現（xiàn）不建議這樣做，因為酸洗的時（shí）候（hòu）石英砂和酸會產生化學反應，對水質（zhì）造成影響），逆流再生固定床樹脂頂層有（yǒu）200 mm厚壓脂層樹脂（特殊（shū）的樹脂用來覆蓋下麵的樹脂）。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材質的設備（bèi）運行壓力≤0.6MPa。陽（yáng）床（chuáng）配備有酸（suān）箱、酸泵再生係統，陰床配備有堿箱、堿泵再生係統。
運行
本係（xì）統有兩種進水方式：軟化(軟化器處理水)進水和初脫鹽(反（fǎn）滲透處理水（shuǐ）)進水，分別由各自的控製閥控製進水。
運行時，開初脫鹽進（jìn）水控製閥、進（jìn）水閥、產（chǎn）水閥，其他閥們（men）均（jun1）應關閉！
反洗
關閉進水閥、產（chǎn）水閥；打開反洗進水閥（fá）、反洗排放閥，以10m/h反（fǎn）洗15min。然後，關閉反洗進（jìn）水閥（fá）、反洗排放閥。靜置，沉降5~10min。開（kāi）排氣閥（fá）、中（zhōng）排閥，部分排水至樹脂層表麵上（shàng）10cm左右，關閉（bì）排氣閥、中（zhōng）排閥。
再生
開進水閥、加酸泵、進酸（suān）閥、中（zhōng）排閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再（zài）生，用（yòng）反滲透產水對陰樹脂進行清洗，維（wéi）持（chí）柱（zhù）內液麵在樹脂（zhī）層表麵上10cm。對陽樹脂再生30min後，關進水閥、加酸泵、進酸閥，開反洗（xǐ）進水閥、加堿泵、進堿閥，以5m/s、200L/h對陰樹脂進行再生，用（yòng）反（fǎn）滲透產水對陽樹脂進行清洗，維持柱內（nèi）液麵在樹脂層表麵（miàn）上10cm，再生30min。
置換、混脂、衝洗
關加堿泵、進堿閥，開進水閥，上下同時進水對樹脂進行置換、清洗。30min後，關進水閥（fá）、反洗進水閥、中排閥，開反洗（xǐ）排放閥、進氣閥、排（pái）氣閥，以壓力0.1~0.15MPa，氣量（liàng）2~3m3/(m2·min)，混合樹脂0.5~5min。關反洗排放閥、進氣閥，沉降1~2min。開進水閥（fá）、正洗排放（fàng）閥，調節排氣閥，灌水至柱內無空氣後，關（guān）排氣閥，對樹脂衝洗。當電導率達到要求時，開產水閥（fá），關正洗排放閥，開始製水。
樹脂二次（cì）分離再（zài）生（shēng）工藝（yì）
是將失效的混床樹脂（zhī）輸送至樹脂分離器(陽樹脂再生器)，完成水力分離後（hòu），將上層的陰離子交換樹脂移送混床至陰樹脂再（zài）生器（qì）。陰陽樹脂（zhī）分離麵附近的混（hún）合樹脂輸送到混雜樹脂塔，然後分別再生陰陽樹脂（zhī）。對於（yú）混雜樹脂塔內的（de）樹脂，下一次再生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內進行二次分（fèn）離。在這裏，樹脂分離器（qì）同時作為陽樹脂再生器。
錐體分離（lí）再生工藝
錐（zhuī）體分離再（zài）生工藝是將樹脂分離器底部作成一錐體。該設備同時作為陰樹脂再生器而不作為陽樹脂再生器。失效樹脂從混（hún）床輸送到樹脂分離器完成（chéng）水（shuǐ）力分層後，位於樹脂分離器下（xià）部的（de）陽樹脂（zhī）從錐體（tǐ）底部被輸送到陽樹脂再生器。由於樹脂分（fèn）離器底部為一錐形（xíng）體，樹脂分離界麵的樹脂很少，從而減少中間混合樹脂的數量，提高分離效果（guǒ）。在輸送陽樹脂（zhī）時，分離界麵在自動（dòng）控製時的自動檢測常采用光電法或電導（dǎo）法。所（suǒ）謂光電法即采用光電計檢測陰（yīn）陽樹脂顏色的深（shēn）淺；而電導法則采用測量（liàng）陰陽樹脂輸送水（shuǐ）的電導變化，當充入W2氣體的樹脂輸送水由陽樹（shù）脂變為陰樹脂時，其電導將變小。利用兩種方式產生的信號（hào）變（biàn）化來控製陰陽樹脂界（jiè）限。
陰陽樹脂再生工藝
是將失（shī）效樹脂從混床輸送到樹脂分離器內，失效樹脂水（shuǐ）力分層後，在分（fèn）離器內同時對陰陽樹脂進行再生。樹脂分離器同時作為樹脂再生器。該方式同補給水處理除鹽混床完全相同（tóng）。
離子交換器
離（lí）子交換器工藝需要將交換劑放在離子交換器（qì）(或稱為床)內進行，離子交換劑（jì）失效後通過再生來恢複離子交換能力。為（wéi）了提高離子交換工藝的經濟性和（hé）技術適用性，產生了（le）不同樹（shù）脂的組合、不同的床型以及各種離子交換係統。常見的離子交換器有固（gù）定床(離子交換器)和（hé）連續床兩類。
工作原理就（jiù）是離子的交換。
運行時：陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子，X-為（wéi）陰離子。再生過程為其逆過程。
離子交換器的失效控製
離子交換除鹽水處理較簡單的流程為陽床-陰床組成的一級複床除鹽係統。有的一級複床除鹽係統采用單元製，即每套一級複床除鹽係（xì）統包括 陽床、（除碳器）、陰床各一台（tái），在離子交換除鹽運行（háng）過程中，無論是陽床還是陰床先失效，都是同時再生；還有的一級複（fù）床除鹽係統采用母管製，即陽床與陽床或（huò）陰床與陰（yīn）床是並聯（lián）運行的，哪一台交換器失效就（jiù）再生哪一台。
1 檢（jiǎn）測和控製原理
強酸（suān）性（xìng）陽樹脂對水中各（gè）種陽（yáng）離子的吸附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此可知，水中金屬離子Na+被吸附的能力較弱，所以當離子交（jiāo）換時樹脂層的各（gè）種離子吸（xī）附層逐漸下移，H+.被其他陽離子置換下來，當保護層穿透（tòu）時，首先泄漏的是下層的（de）Na+；因此監督陽離子交換器失效是（shì）以漏（lòu）鈉為（wéi）標準的；其反應方（fāng）程為（A代表金屬陽離子（zǐ）,R為樹脂基團）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強（qiáng）堿性陰樹脂對水中各種（zhǒng）陰離子的吸附順序為：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此（cǐ）可（kě）知，HSiO3-的吸附能力較（jiào）弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離（lí）子吸（xī）附（fù）層（céng）逐漸下移（yí），OH-.被其他陰離子置換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是下層（céng）的（de）HSiO3-；因此監督陰離子交換器失效是以漏矽為標準的（de）；其反應方程為（wéi）（B代表酸根陰離子（zǐ），R為樹脂基團）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設備優點
(1) 出水水質優良，出（chū）水pH值（zhí）接近中（zhōng）性。
(2) 出水水質穩定，短（duǎn）時（shí）間運行條件變化（如進水（shuǐ）水質（zhì）或成分、運行流速等（děng））對混床出水水質（zhì）影（yǐng）響（xiǎng）不大。
(3) 間斷運行對出水水質的影響小，恢複到停（tíng）運前水質所需的時間比較（jiào）短。
(4) 產水水質優良，電導率≤0.2us/cm
離子交換器主要用於純水和高純水（shuǐ）的製備，主要用於中高壓鍋（guō）爐給水；新材料、新能源、化工新材料，輕金屬材料、納米材料（liào）、玻璃鋼（gāng）石墨、複合材料等的生產工藝用水。
